Устройство для измерения статического коэффициента передачи тока транзистора

 

О П И С А Н И Е (») 504990

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических рвсоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.01.74 (21) 1990598/26-25 с присоединением заявки ))" (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 14.07.76 (51) М. Кл. б 01R 31/26

Государственный комитет

Совета Мииистрое СССР ло делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.382.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. В. Гусаров и П. П. Тарвид (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СТАТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ТОКА

ТРАНЗИСТОРА

Изобретение относится к области измерения параметров полупроводниковых приборов в процессе их производства и может быть использовано в измерителях коэффициентов передачи тока транзисторов и коэффициентов усиления интегральных схем.

Известны устройства для измерения статического коэффициента передачи тока транзисторов, содержащие источник импульсного напряжения, импульсный усилитель базового тока, регистрирующий прибор, схему сравнения, триггер, две цепи, состоящие из зарядного резистора, конденсатора, токового ключа, одна из которых соединена с выходом импульсного усилителя базового тока, а вторая цепь включена между источником постоянного напряжения и регистрирующим прибором.

Известные устройства имеют существенный недостаток, так как сохраняют ошибку в измерении hggz за счет погрешности установки тока коллектора (тока эмиттера при измерении И»е+1) .

Действительно, вторая цепь включена между источником постоянного напряжения и регистрирующим прибором, показания прибора можно записать в виде формулы:

К1У K;U /прнб — f(I — 1(I (h21E + I) — Кв(/тие + I) в В в Е где К» Кз — коэффициенты, зависящие от параметров схемы, U — напряжение источника постоянного тока, к которому подключена

5 вторая RC-цепь, Iz — ток эмиттера, при котором производится измерение h»z+I, 1 — ток базы измеряемого транзистора.

10 Из формулы видно, что хотя шкала измерительного прибора получается линейной относительно величины h»z+I, показания прибора зависят от тока эмиттера и, следовательно, любая нестабильность или погоешн ость его

15 задания вызывает погрешность измерения коэффициента h»z+I.

Другим недостатком известных схем является то, что для определенных величин токов коллектора (эмиттера) они должны содержать

20 соответствующие этим токам расчетные токосъемные базовые резисторы и при изменении режима измерения по току коллектора (эмиттера) соответственно должны пересчитываться и заменяться базовые резисторы, что не

25 позволяет снимать плавную зависимость

h»z от токов коллектора (эмиттера).

Указанные измерители рассчитываются только на фиксированные значения токов коллектора (эмиттера). Для измерителей с боль504990

К с (приб— — 21Е

Кг в Кг

6()

65 шим набором фиксированных значений токов значительно усложняются схемы коммутации, что вызывает дополнительные трудности при измерении на малых уровнях токов, так как здесь значительно возрастает влияние паразитных наводок и связей на погрешность измерения и работу.

Кроме того, применение зарядных цепочек, в которых токовые ключи включены последовательно с зарядными резисторами и конденсаторами, за счет их внутренних сопротивлений вносит дополнительную погрешность при измерении на малых уровнях напряжений, что уменьшает коэффициент перекрытия диапазона изменения тока коллектора (эмиттера).

Целью изобретения является повышение точности измерения при непрерывном изменении значения тока коллектора.

Цель изобретения достигается тем, что устройство дополнительно содержит импульсный усилитель, вход которого соединен с коллектором испытуемого транзистора, а выход— с резистором второй зарядной цепи, токовые ключи включены параллельно конденсаторам зарядных цепей.

Это дает возможность на вход регистрирующего прибора в процессе измерения подавать напряжение, пропорциональное отношению коллекторного (эмиттерного) тока к базовому, т. е. непосредственно пропорциональное величине Ь, что исключает ошибку в измерении за счет погрешности задания коллекторного (эмиттерного) тока, кроме того, дает возможность проводить измерения в любой точке заданного плавного диапазона тока коллектора (эмиттера) без смены базовых резисторов, а включение токовых ключей параллельно зарядным конденсаторам исключает ошибку в измерении за счет их внутренних сопротивлений при малых напряжениях и расширяет коэффициент перекрытия диапазона изменения тока коллектора (эмиттера).

В описываемом устройстве выражение для напряжения на входе регистрирующего прибора будет иметь вид: при включении дополнительного усилителя в цепь коллектора испытуемого транзистора и

К е 7приб — — (h2IE + I)

Ки в Кг при включении дополнительного усилителя в цепь эмиттера транзистора.

Из этих формул видно, что показания регистрирующего прибора пропорциональны коэффициенту передачи тока испытуемого транзистора во всем диапазоне задания токов коллектора (эмиттера).

На чертеже изображена стуктурная схема устройства для измерения статического коэффициента передачи тока транзистора.

Она содержит источник импульсного напряжения (импульсный генератор тока) 1; клеммы для подключения транзистора 2; импульсный усилитель коллекторного (эмиттерного)

5 тока 3; импульсный усилитель базового тока

4; регистрирующий прибор 5, включающий пиковый детектор 6 и измерительный прибор

7; схему сравнения 8, триггер 9; зарядные цепи, состоящие из зарядных резисторов 10, 11;

1п конденсаторов 12, 13 и токовых ключей 14, 15.

Устройство работает следующим образом.

В момент поступления от источника импульсного напряжения 1 на триггер 9 синхронизирующего импульса, задержанного относи15 тельно рабочего импульса тока коллектора (эмиттера) испытуемого транзистора для устранения влияния переходных процессов на результаты измерения, ключи 14, 15 размыкаются и начинается процесс измерения.

zp Зарядная емкость 13 через зарядный резистор 11 и усилитель 4 заряжается базовым током испытуемого транзистора.

Одновременно зарядная емкость 12 через зарядный резистор 10 и усилитель коллекторного (эмиттерного) тока 3 заряжается коллекторным (эмиттерным) током испытуемого транзистора. В момент равенства напряжения на конденсаторе 13 заданному уровню срабатывает схема сравнения 8 и через триггер 9 замыкает токовые ключи 14, 15; конденсаторы 12, 13 разряжаются, а ключи остаются замкнутыми до прихода следующего импульса синхронизации, с приходом которого повторяется процесс измерения. При одинаковых постоянных времени зарядных RC-цепей: резистор 10, конденсатор 12 и резистор 11, конденсатор 13, амплитуда импульса, полученная на конденсаторе 12, пропорциональна непосредственно отношению тока коллектора

4р (эмиттера) к току базы испытуемого транзистора, т. е. пропорциональна коэффициенту

h2rz или h2rz+I который фиксируется регистрирующим прибором 5, включающим пиковый детектор 6 и измерительный прибор 7, при

45 этом шкала регистрирующего прибора получается прямой и линейной. Таким образом, в случае измерения тока коллектора (эмиттера) испытуемого транзистора в несколько раз изменяется и ток базы, а так как схема всегда фиксирует отношение этих токов, то погрешность задания указанного тока не влияет на результаты измерения коэффициента Ь и отсюда же вытекает возможность измерения коэффициента her в любой точке заданного плавного диапазона тока коллектора (эмиттера).

Формула изобретения

Устройство для измерения статического коэффициента передачи тока транзистора, содержащее источник импульсного напряжения, импульсный усилитель базового тока, регистрирующий прибор, схему сравнения, триггер, две зарядные цепи, состоящие из резистора, конденсатора, токового ключа, одна из кото504990

Составитель 3. Челнокова

Текред М. Семенов

Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Коляда

Заказ !504/12 Изд. № 1168 Тираж 1010 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 рых соединена с выходом импульсного усилителя база:oro тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при непрерь1вном изменении значения тока коллск ора, 0110 дополнительно содержит импульсный усилитель, вход которого соединен с коллектором испытуемого транзистора, а выход — с резистором второй зарядной цепи, токовые ключи включены параллельно конден5 саторам зарядных цепей.!

5!!!!